Onmogelijke NASA-motor lijkt toch te werken: straks in amper 70 dagen naar Mars?
Voor het eerst is er een peer-reviewed wetenschappelijk artikel over een prototype van de zogenaamde EmDrive gepubliceerd. "Een mijlpaal om dit werk serieus te nemen", beweert Forbes. Als die fysisch onmogelijk geachte motor toch écht zou kunnen bestaan, dan zouden astronauten na een reis van amper 70 dagen op Mars kunnen staan, in anderhalf jaar op Pluto en in amper vier uur op de maan.
Sinds de Britse uitvinder Roger Shawyer eind vorige eeuw voor het eerst met de Electromagnetic Propulsion Drive - kortweg EmDrive - afkwam, botste hij op enorme wetenschappelijke scepsis. De controversiële voortstuwingsmotor druist dan ook in tegen de derde wet van Newton, die zegt dat actie gelijk is aan reactie. Met andere woorden: om vooruit te komen moet een voorwerp een tegenkracht kennen. Voor een motor komt die kracht van buitenaf uit de energie opgewekt door brandstof. Welnu, de EmDrive doet het helemaal zonder en dat kan dus volgens de fysica niet.
Sciencefiction
Het leek van in den beginne dan ook sciencefiction: een ruimtevaartuig met een motor die geen mee te voeren brandstof gebruikt maar die gewoon haalt uit het vacuüm van de ruimte zelf. Maar het Eagleworks Laboratory - een experimenteel labo van de NASA - heeft de EmDrive getest en die blijkt een voortstuwing van 1,2 millinewton per kilowatt te kunnen opwekken in een vacuüm. Dat is ongeveer evenveel als de gemeten stuwkracht in een niet-luchtledige ruimte.
De voortstuwing wordt veroorzaakt door microgolven die, opgesloten in een kegelvormige kamer, tegen de reflecterende wanden in het rond botsen. Aan het bredere uiteinde van de kegel bereiken de microgolven hun topsnelheid, waardoor er een enorme druk ontstaat die voor voortstuwing zorgt.
Het fenomeen plaatst wetenschappers al jaren voor een raadsel en het was lang wachten op het peer-reviewed artikel dat nu pas gepubliceerd werd in het Journal of Propulsion and Power van het Institute of Aeronautics and Astronautics. Peer-review betekent dat 'gelijken' - peers, in het Engels, of onafhankelijke collega's met een degelijke wetenschappelijke kennis over de specialisatie - de gebruike testmethodes en -metingen met een erg kritische blik bekeken hebben en dat ze daarin geen fouten hebben aangetroffen en ze dus aanvaardbaar vonden. Dat wil niet noodzakelijk zeggen dat ook de conclusie van de auteurs klopt, en dat een voortstuwingsmotor zonder tegenreactie echt bestaat. Ook de peers kunnen immers iets over het hoofd gezien hebben. Het betekent wél dat wetenschappers op iets gebotst zijn dat ze voorlopig nog niet kunnen verklaren. De externe kracht is er bijvoorbeeld misschien wel, ook al kan ze (nog) niet benoemd worden.
Ultieme test: de ruimte in
Een van de belangrijkste kritieken was dat de motor opwarmt als hij in werking wordt gesteld, dat zo ook de lucht rondom warm wordt en dat de bewuste kleine voortstuwing daardoor zou ontstaan. De test die het artikel bespreekt, maakt daar nu komaf mee omdat die werd gehouden in een bijna-vacuüm.
Maar stel nu even dat het zomaar kán, voortstuwing zónder brandstof. Dan zouden niet alleen het klimaat maar ook de ruimtevaart daar wel bij kunnen varen. Ruimtevaartuigen zouden geen liters en liters brandstof meer moeten meezeulen, wat ze een essentieel pak lichter zou maken. Ze zouden gewoon kunnen blíjven vliegen, bovendien ook nog eens aan extreem hoge snelheden. Op enkele maanden tijd zouden ruimteschepen zo de uitersten van ons zonnestelsel kunnen bereiken. De elektriciteit, die ook de EmDrive nodig heeft voor zijn werking, kan gegenereerd worden door zonnepanelen.
Het gepubliceerde artikel - na intussen alweer maanden van verhitte debatten door het vroegtijdig uitlekken van de mogelijke peer-review - maakt het voor alle experten ter zake nu alvast mogelijk om de studie minutieus onder de figuurlijke microscoop te leggen. Feit is dat experimenten die fundamentele fysische wetten lijken te schenden in het verleden op het einde bijna altijd fout bleken te zijn.
Zoals wel vaker ligt 'the proof of the pudding in the eating'. Of, zoals de Australische deskundige, dr. Patrick Neumann, het zegt: "Uiteindelijk zal de grote test erin bestaan om de motor de ruimte in te sturen". De onderzoekers zouden inderdaad van plan zijn hun volgende experiment in de ruimte te doen. Spannend afwachten wat dat wordt.